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2020 年度 実績報告書

海藻類バイオマーカーを用いた沿岸環境汚染の診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03391
研究機関神戸大学

研究代表者

岡村 秀雄  神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 教授 (90253020)

研究分担者 川井 浩史  神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 特命教授 (30161269)
乾 秀之  神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (90314509)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード防汚剤 / 褐藻 / バイオマーカー / 遺伝子発現変動 / RNA-seq
研究実績の概要

供試海藻類をカッターで細切して初期藻体濃度を約10 ug/l、暴露時間2週間の増殖阻害試験を実施した。神戸大学海藻類カルチャーコレクション(KU-MACC)が保有する海藻類50株のうち25株が有機物フリーの培地で増殖し、3種類の難分解性防汚剤に対して増殖阻害が高い順に、シブトリン、ジウロン、銅の順であった。海藻類25株を用いて解析した種の感受性分布からの5%有害濃度(HC5:ug/l)は、シブトリンでは0.16、ジウロンでは0.81、銅では7.2であった。これら実験値を3種類の防汚剤の生態毒性(植物プランクトン、動物プランクトン、貝類、魚類など)の文献値と比較したところ、海藻類は淡水産水生植物や植物プランクトンと同等の感受性を有し、特に紅藻KU-3155と褐藻KU-0856の感受性が高かった。
KU-MACCが保有するシオミドロの増殖に対して最大無影響濃度の銅もしくはジウロンを人工海水に添加し、発現誘導・抑制された遺伝子のうち変化が大きかった上位10遺伝子をそれぞれ選抜した。計40遺伝子のうち、26種程度の遺伝子について、定量RT-PCRによりその発現変化を定量した結果、銅処理により4遺伝子の発現上昇、1遺伝子の発現抑制を確認した。ジウロン処理により1遺伝子の上昇、3遺伝子の抑制を確認した。銅処理によって発現抑制される遺伝子とジウロン処理によって発現誘導される遺伝子は同一であった。これら8遺伝子を銅・ジウロン汚染のバイオマーカーとするために、ゲノム情報が入手でき、日本近海で採取容易なワカメを選択した。シオミドロの8遺伝子のうち、6遺伝子がワカメゲノム中に存在し、これら遺伝子のプライマーを合成した。これらプライマーとワカメゲノムを用いてPCRを行ったところ遺伝子断片の増幅を確認できたので、供試したワカメにはシオミドロ遺伝子のオーソログ遺伝子が存在していることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Floating particles with high copper concentration in the sea-surface microlayer.2021

    • 著者名/発表者名
      Okamura,H., Kano,K., Yap, C.K., and Emmanouil,C.
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11356-021-14187-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The macroalgal culture collection in Kobe University (KU-MACC), and a comprehensive molecular phylogeny of macroalgae based on the culture strains.2020

    • 著者名/発表者名
      Kawai, H., Hanyuda, T., Akita, S., Uwai, S.
    • 雑誌名

      Applied Phycology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/26388081.2020.1745685

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Protect “LIFE BELOW WATER” from ship antifouling agents.2020

    • 著者名/発表者名
      Okamura, H.
    • 学会等名
      AIST World Conference 2020- International Symposium for Innovative Sustainable Materials & The 7th International Symposium for Green-Innovation Polymers 2020
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Suspended particles with high copper concentration in the sea-surface microlayer.2020

    • 著者名/発表者名
      Okamura,H., Kano,K., C. K. Yap,C.K., and Emmanouil,C.
    • 学会等名
      Sixth International Symposium on Green Chemistry, Sustainable Development and Circular Economy
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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